Establishing a Focal Demyelination Mouse Model via a Two-Point Injection of Lysophosphatidylcholine
JoVE Encyclopedia of Experiments
Neurowetenschap
0 weergaven • 3:05 min • July 8th, 2025
Begin with an anesthetized mouse secured in a stereotaxic apparatus with its head shaved.
Disinfect the scalp and make an incision to expose the skull.
Clean the skull to remove the connective tissue layer.
Using the reference point on the skull, mark the target site and drill a hole.
Take a syringe containing a solution of lysophosphatidylcholine, or LPC, fixed on the stereotaxic apparatus.
Determine the coordinates for two injection points in the white matter region of the brain and position the syringe accordingly.
Inject the LPC solution and keep the needle in place for some time after injection at each site.
Suture the incision and let the animal recover.
At the injection site, LPC interacts directly with the myelin, disrupting its structure and causing its breakdown.
This causes local neuronal dysfunction, thus establishing a focal demyelination model.
Begin by connecting a 32-gauge needle to a five-microliter syringe. Withdraw 5 microliters of LPC solution for the preparation of the injection. Next, confirm the depth of anesthesia of the mouse by the lack of toe-pinch reflex, while the breathing is smooth. Position the mouse in a stereotaxic frame with the dorsal side up, and secure the head with a nose cone and tooth clamp.
Fix the mouse to the stereotaxic apparatus with bilateral ear bars. Ensure that the ear bars are level and the head is horizontal and stable. Disinfect the head skin by wiping with iodophor. Then, use scalpel to cut a small incision to about 1.5 centimeters along the midline of the scalp to expose the skull. Wipe the skull with a cotton swab dipped in 1% hydrogen peroxide until the bregma, lambda, and posterior fontanelle are exposed.
Place the syringe on the stereotaxic apparatus. Ensure the horizontal positioning of the animal's and locate the corpus callosum. Once the injection site is determined, record the coordinates and make a mark with a marker on the skull. Gently drill the marked site with a skull drill. Take care to avoid any bleeding.
Slowly move the needle to the given coordinates. To induce corpus callosum demyelination, inject 2 microliters of LPC solution at each injection site at a rate of 0.4 microlitres per minute. After injection, keep the needle in each site for an additional 10 minutes. Finally, suture the skin with a 4-0 suture and wait for the animal to wake up within 10 minutes.
Overzicht
Dit artikel beschrijft een methode voor het induceren van focale demyelinisatie in de hersenen van muizen met behulp van lysofosfatidylcholine (LPC). De procedure omvat nauwkeurige stereotaxische injecties in de regio van de witte stof, waardoor onderzoekers de effecten van demyelinisatie op de neuronale functie kunnen bestuderen.
Belangrijkste onderdelen van de studie
Wetenschappelijk vakgebied
- Neurowetenschappen
- Neurobiologie
- Experimentele Technieken
Achtergrond
- Demyelinisatie is een kritische factor bij verschillende neurologische aandoeningen.
- LPC staat erom bekend de myeline-structuur te verstoren, wat leidt tot neuronale dysfunctie.
- Inzicht in de mechanismen van demyelinisatie kan leiden tot nieuwe therapeutische strategieën.
- Dit model maakt het mogelijk om lokale neuronale reacties op demyelinisatie te onderzoeken.
Doel van de studie
- Om een betrouwbaar model van focale demyelinisatie in de hersenen van de muis te vestigen.
- Om de effecten van LPC op myeline en neuronale functie te onderzoeken.
- Om een methodologisch kader te bieden voor toekomstige studies naar demyelinisatie.
Gebruikte methoden
- Gebruik van een stereotaxisch apparaat om de muis te fixeren.
- Injectie van LPC-oplossing in specifieke coördinaten van het corpus callosum.
- Monitoring van de anesthesie en chirurgische procedures om het dierenwelzijn te waarborgen.
- Postoperatieve zorg en herstel van het dier.
Belangrijkste resultaten
- LPC-injectie induceerde succesvol focale demyelinisatie in het doelgebied van de hersenen.
- Lokale neuronale dysfunctie werd waargenomen na LPC-behandeling.
- De methode bleek reproduceerbaar voor toekomstige experimenten.
- De verkregen inzichten kunnen bijdragen aan het begrip van pathologieën gerelateerd aan demyelinisatie.
Conclusies
- Het LPC-geïnduceerde demyelinisatiemodel is effectief voor het bestuderen van neuronale responsen.
- Deze aanpak kan onderzoek naar therapeutische interventies voor demyeliniserende ziekten faciliteren.
- Toekomstige studies kunnen voortbouwen op deze methodologie om bredere implicaties binnen de neurowetenschappen te verkennen.
Veelgestelde vragen
Relevantie voor de Industrie
Dit model voor focale demyelinisatie maakt mechanistische analyse van interacties tussen myeline en neuronen in een gecontroleerde in vivo-setting mogelijk, wat bijdraagt aan de validatie van targets voor neuroprotectieve en remyeliniserende therapieën. Door reproduceerbare, gelokaliseerde demyelinisatie te bieden, vermindert de methode de biologische variabiliteit en verhoogt ze het voorspellende vertrouwen in vroege discovery-programma's die gericht zijn op demyeliniserende pathologieën zoals multiple sclerose. Het model dient als een ziekterelevant systeem om therapeutische hypothesen te toetsen en risico's te beperken voordat men overgaat naar complexe fenotypische screens of preklinische werkzaamheidsstudies.
Strategische toepassingen in biofarmaceutisch R&D
Vroege ontdekking & targetvalidatie
- Wetenschappelijke waarde: Maakt onderzoek mogelijk naar therapeutische hypothesen met betrekking tot myeline-integriteit en neuronale veerkracht in een gedefinieerde neuroanatomische context.
- Operationele waarde: Biedt een gestandaardiseerd, reproduceerbaar laesiemodel om de betrokkenheid van pathways te verduidelijken en het risico bij target engagement te verminderen.
Screening & Assay-ontwikkeling
- Wetenschappelijke waarde: Genereert kwantificeerbare read-outs voor demyelinisatie en neuronale dysfunctie, geschikt voor assay-standaardisatie en screening van verbindingen.
- Operationele waarde: Ondersteunt de ontwikkeling van schaalbare, plaatcompatibele fenotypische assays wanneer deze worden aangepast aan ex vivo of beeldvormingsgebaseerde eindpunten.
Translationeel & preklinisch onderzoek
- Wetenschappelijke waarde: Sluit aan bij ziekterelevante systemen door het modelleren van focale demyelinisatie zoals waargenomen bij menselijke stoornissen van de witte stof.
- Operationele waarde: Faciliteert de afstemming van translationele biomarkers via correlatieve imaging, elektrofysiologie of histologische eindpunten.
- Strategische waarde: Maakt risico-gecorrigeerde beslissingen over verdere ontwikkeling mogelijk door targetmodulatie te koppelen aan functioneel herstel in een gecontroleerd laesieparadigma.
Integratie van Pipeline & Workflow
De methode past binnen het continuüm van ontdekking, van doelwitvalidatie tot lead-identificatie, en biedt een biologisch gefundeerd platform om mechanisme-gebaseerde effecten op de integriteit van myeline en axonen te beoordelen voorafgaand aan fenotypische screening.
- Discovery Biology: Ondersteunt hypothesetoetsing van myeline-stabiliserende of neuroprotectieve verbindingen via lokale laesie-inductie en functionele uitlezing.
- Screening: Maakt assay-ontwikkeling mogelijk met kwantitatieve outputs zoals verlies van myelin basic protein of elektrofysiologische defecten, wat helpt bij de vergelijking van verbindingen.
- Analytics: Biedt meetbare afhankelijke variabelen, waaronder demyelinisatie-oppervlakte, geleidingssnelheid of gedragsdefecten voor statistische evaluatie.
- Translationeel onderzoek: Verbindt met preklinische continuïteit door afstemming met modellen van laesies in de witte stof die worden gebruikt bij therapeutische validatie.
- Enterprise Reuse: Vestigt een herbruikbaar stereotaxisch laesieplatform dat aanpasbaar is aan meerdere neurotargets en interventiemodaliteiten binnen discovery-projecten.
Operationele & Zakelijke Impact
- Wetenschappelijke waarde: Verhoogt het voorspellende vertrouwen door mechanistische ambiguïteit in demyelinisatiepaden en doelspecifieke effecten te verminderen.
- Operationele waarde: Verbetert de reproduceerbaarheid en standaardisatie tussen laboratoria door gedefinieerde coördinaten, injectievolume en postoperatieve zorg.
- Strategische waarde: Verbetert de kwaliteit van go/no-go beslissingen door vroege biologische readouts te leveren die het risico op falen in een laat stadium bij de ontwikkeling van neurotherapeutica verminderen.
- Impact op portfolio: Maakt risico-gecorrigeerde prioritering van verbindingen mogelijk op basis van target engagement in een gevalideerd, ziekterelevant systeem.
Overwegingen voor implementatie
- Vereist expertise in stereotaxische chirurgie, anesthesiebewaking en postoperatieve zorg bij knaagdiermodellen.
- Afhankelijk van precisie-instrumentatie, waaronder een stereotaxisch frame, microspuit en schedelboor voor nauwkeurige targeting.
- Maakt cross-team standaardisatie van injectiecoördinaten, volume en timing noodzakelijk om reproduceerbaarheid tussen locaties te waarborgen.
- Omvat aanpassingen bij uitbreiding naar andere hersenregio's of knaagdiersoorten vanwege anatomische variabiliteit.
- Beperkt door de invasieve aard van de procedure, wat longitudinale beeldvorming of herhaalde interventies in hetzelfde dier kan belemmeren.
Veelgestelde vragen over biofarmaceutica
Experimentele Demyelinisatie en Remyelinisatie van Muriene Spinal Cord door Focal Injectie van lysolecithine
Gerelateerde video's
0 Bekeken
Rat model van wijdverspreide cerebrale corticale demyelinatie geïnduceerd door een intracerebrale injectie van pro-inflammatoire cytokinen
Gerelateerde video's
0 Bekeken
Positron Emissie Tomography Imaging voor In Vivo Meten van Myeline Inhoud in de Lysolecithine Rat Model van Multiple Sclerose
Gerelateerde video's
0 Bekeken
Generation of Experimental Autoimmune Encephalomyelitis in a Mouse Model
Gerelateerde video's
0 Bekeken
Inducing Local Demyelination in the Optic Nerve Using Lysolecithin
Gerelateerde video's
0 Bekeken
Induction of Experimental Autoimmune Encephalomyelitis in a Mouse Model
Gerelateerde video's
0 Bekeken
Demyelination and Remyelination of Mouse Spinal Cord Neurons
Gerelateerde video's
0 Bekeken
Osmotic Pump-Based Neurotherapeutic Drug Delivery in a Demyelinated Mouse Model
Gerelateerde video's
0 Bekeken
Systemische Injectie van neurale stamcellen / progenitorcellen in Muizen met chronische EAE
Gerelateerde video's
0 Bekeken
Twee-foton Imaging van Cellular Dynamics in de Muis Spinal Cord
Gerelateerde video's
0 Bekeken
Laatst bijgewerkt: 29 augustus 2026